胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足的研究进展

孙震 王涛 张启福

[摘要]胫骨横向骨搬移应用于治疗糖尿病足的时间并不长， 且胫骨横向骨搬移促进糖尿病足溃疡创面愈合的生物学机制仍不明确，治疗标准缺乏共识。胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足的生物学机制可概括为两方面：利用Ilizarov技术的张力-应力”法则促进血管循坏再建及组织重生；刺激骨髓干细胞及在SDF-1-CXCR4轴介导下诱导SDF-1a的表达及EMT使创面再生修复。胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足在临床上已获得广泛青睐， 但国内骨科医生对利用胫骨横向骨搬移促进糖尿病足创面愈合的适应征、系统治疗方案仍不熟悉。目前研究认为， 胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足应遵循内外科联合治疗， 但是骨窗大小及搬移时长仍需大量动物及临床实验探索。本文就胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足原理及临床研究进行综述。

[关键词]糖尿病足；胫骨横向骨搬移；Ilizarov张力-应力法则；创面愈合

[中图分类号] R587.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2018）9（b）-0039-03

[Abstract] The application of lateral tibial bone transfer in the treatment of diabetic foot is not long， and the biological mechanism of lateral tibial bone transfer in promoting wound healing of diabetic foot ulcer is still unclear， and there is no consensus on the treatment standard. The biological mechanism of lateral tibial bone transfer in the treatment of diabetic foot can be summarized as follows. Using the tension-stress rule of ilizarov technique to promote vascular reconstruction and tissue regeneration. Stimulating bone marrow stem cells and the SDF-1-CXCR4 axis. The expression of SDF-1a and the regeneration of wound were induced by EMT. The treatment of diabetic foot with lateral tibial bone transfer has been widely accepted in clinic. Domestic orthopedic doctors are still not familiar with the systematic treatment scheme to promote the wound healing of diabetic foot by tibial lateral bone transfer. At present， it is believed that the treatment of diabetic foot with lateral tibial bone transfer should follow the combination of internal and surgical treatment， and the size of bone window and the length of moving time still need a large number of animal and clinical experiments. This article reviews the principle and clinical study of lateral tibial bone transfer in the treatment of diabetic foot.

[Key words] Diabetic foot； Diabetic foot Lateral tibia migration； Ilizarov tension-stress law； Wound healing

据统计，5%～10%的糖尿病患者会出现糖尿病足，25%的糖尿病足患者在患病过程中由于神经病变使下肢保护功能减退，大血管及微血管病变使动脉灌注不足致使微循环障碍而发生溃疡和坏疽[1]，糖尿病足是糖尿病多种严重并发症中的一个，因其致残、致死给糖尿病足患者及家庭带来了巨大痛苦，同时也增加了社会压力。并且糖尿病足目前的治疗较难，对于较轻病例主要应用药物和局部换药治疗，对于溃疡面积较大甚至合并部分坏疽的患者，如果条件允许，可考虑游离皮瓣术、血管搭桥术、血管内膜切除术、经皮血管腔内成形或支架置入术虽可取得一定效果[2]，但保肢效果不佳；近年来随着Ilizarov术被证实了在肢体牵拉区域可促进大量血管、微血管再生，从而改善患肢血液循环[3-4]，于此同时Ilizarov胫骨横向骨搬移术也成为治疗糖尿病足的一种神奇方法，若适应征掌握得当，有效率高达90%以上[5]。利用Ilizarov生物学原理进行胫骨横向骨搬移，该技术进入临床应用以来，在治疗糖尿病足等疑难病方面疗效显著，但也有许多问题存在，所以导致有的糖尿病足患者予以胫骨横向骨搬移痊愈，有些则以失败告终，究其原因主要是临床手术医生对其原理机制及手术适应征、系统的治疗方案不熟悉导致，本文对以上方面予以汇总综述，从而对临床手術医师给予一定的指导作用。

1生物学机制原理

1.1 Ilizarov技术“张力-应力”法则

Ilizarov技术不仅仅是外固定和缓慢牵张，更是组织的再生。在持续缓慢的牵张力作用下，能激发细胞增值及生物合成，骨骼、肌肉、神经、血管、皮肤等软组织都能得到再生修复[6-8]，这是骨搬移、骨不连、骨髓炎、肢体矫形的理论基础，动物实验研究表明有许多因子参与修复组织，骨搬移形成的机械牵张力促进毛细血管新生及组织再生， 术后血管造影也证实新生毛细血管网同周围血管吻合成交通支[9-11]。

1.2促进基质细胞衍生因子-1a（SDF-1a）的分泌

胫骨横向骨搬移对重度糖尿病足进行缓慢持续牵张力的作用，刺激骨髓干细胞及在SDF-1-CXCR4轴介导下使创面再生修复[12-13]。

1.3诱导SDF-1a的表达及EMT

通过对过去研究结果的总结，研究人员决定研究重点放在伤口愈合过程中的关键参与者角化细胞和成纤维细胞上，或许促进角化细胞的迁移及上皮间充质转化（EMT）的形态改变是促进损伤修复的关键，通过产生纤维细胞以修复由创伤和炎症造成的组织损伤。研究显示皮肤伤口愈合的细胞因子，SDF-1a可以使角化细胞由上皮形态向成纤维形态转化，可使E-钙粘蛋白表达的减少和波形蛋白表达的增加，从而促进了EMT的发生[14-17]。也就是说，其发挥作用靠的是促进成纤维细胞中SDF-1a的产生，间接推动了角化细胞的上皮间充质转化（EMT）这个损伤修复途径，从而促进了伤口的愈合[18-20]。

2临床研究

2.1适应证、禁忌证及并发症

适应证：①Wagner分期≥2期；②腘动脉好；③掌握Ilizarov外固定架固定术；④患者医从性好，保肢愿望强烈；⑤无严重凝血功能障碍；⑥心、肺、肾功能能耐受麻醉手术。

禁忌证：①吸烟患者。因烟碱可使血管收缩，并且动物实验表明烟草浸出液可致实验动物动脉发生炎症病变，从而阻滞了血管的形成[21]；②下肢动静脉彩超显示下肢大血管病变。目前对下肢大血管有病变的患者行胫骨横向骨搬移的大多数效果不佳，这可能因为胫骨横向骨搬移相当于制造微骨折，可使搬运部位周围组织血管破裂出血，从而局部引起无菌性炎症反应，缺血坏死细胞释放产物引起局部毛细血管增生扩张形成血管网，但这种重建的新生血管网必须再下肢大血管通畅情况下才能长久存在，否则末梢血运势必不佳。

并发症：如同其他纵向骨搬运一样会出现皮瓣坏死，当然截骨的过程中会出现医源性骨折，术后钉道护理不及时易出现钉道感染问题；另外对接点会师端因软组织嵌入、低毒性感染等导致不愈合可能[22-24]。

2.2疗效研究及治疗方案

2.2.1疗效研究

山西省人民医院余建平等[25]临床中发现20例糖尿病足患者行胫骨横向骨搬移，首先术后半年或8个月复查X线片，硬骨痂形成并不多；其次，有的术后半年左右复查血管造影，患足生成的毛细血管并不是很多；再次，有的糖尿病足患者本身下肢血供尚可（包括足背动脉），但是末梢血管狭窄或者闭塞，导致足趾坏死，这部分患者也占不少，得出糖尿病足是很复杂的疾病，不能用单纯的缺血解释的结论。冼呈等[26]对接受胫骨横向骨搬移的6例糖尿病足患者（Wagner分期≥3期）进行回顾性分析，溃疡均得到愈合，得出胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足效果良好，可有效保肢。花奇凯等[27]回顾性分析胫骨横向骨搬移治疗40例糖尿病足（Wagner分期≥2期）的临床效果，得出相同的结论。Ilizarov医生进行实验犬腿牵拉成骨研究发现并证实牵拉成骨前，患肢会出现新生血管重建微循环。曲龙等[28]于实验动物研究中证实Ilizarov的结论并得出1 mm/d的牵拉速度粗血管再生效果最好。

2.2.2治疗方案方法

2.2.2.1术前注意事项 多学科协同诊疗控制感染、加强营养支持治疗的同时，控制血糖<10 mmol/L；对于创面坏死组织应及时彻底清创，但是对坏死组织周围组织不扩大清创， 接着VSD覆盖创面，应用敏感抗生素1周；同时行下肢动静脉彩超、下肢CTA排除下肢大中动脉阻塞。

2.2.2.2手术方式 麻醉生效后，在小腿胫骨前内侧设计一弧形切口，长约12～15 cm，以胫骨中下1/3为截骨区，切开皮肤，全层切开，锐性切开骨膜，向胫骨两侧完整剥离掀起骨膜，确定长10～12 cm，宽1.8～2.0 cm的长方形搬移骨窗范围后，电刀烧出截骨块边缘，沿着标记线截骨，先用电钻钻孔，然后薄骨刀截断骨皮质，注意切勿过度撬动骨块，需保持骨内膜完整，截骨完成后安装外固定架，在骨窗内拧入2枚3 mm搬移外固定针，用于搬移骨块，在骨窗近、远端胫骨侧各拧入2枚4 mm的外固定针，安装并调整胫骨搬移架并拧紧针夹，标记骨搬移方向，逐层缝合骨膜、皮下组织及皮肤，术区敷料包扎。

2.2.2.3術后注意事项 冼呈等[26]建议术后5～7 d开始行骨搬移，每天牵出1 mm，分3～4次完成，横搬骨块牵出21 mm即21 d后，此位置维持3 d后复查X线片，并开始回搬1 mm/d，再21 d后结束搬移。固定4～10周，复查X线片，待骨窗初步愈合后拆除外固定架。花奇凯等[27]建议术后第5 天开始骨搬移， 每天向外搬移1 mm， 分3～4次完成， 2周后复查X线片， 维持3 d后每天往回搬移1 mm，分4次完成（手风琴技术），4周后胫骨骨窗搬移回原位，维持6～8周X线片复查后拆除外固定架，整个疗程共10～12周。术后医用酒精擦洗针道口预防钉道感染。术后随访：复查患肢皮温，CTA复查，踝肱指数，丝绒试验。刘毅等[29]经验总结为术后3～5 d，开始往外牵拉骨块，每天1 mm，分4次完成，年龄大、体质弱的患者，可以每天0.75 mm，共牵拉14 d（时间可根据情况调整，软组织张力不大时可牵拉3周，张力过大牵拉1周），牵拉2周后停留3 d，然后以相同速度压回骨块，压到底维持6周至骨块愈合拆除外固定架。

3小结

把握好适应证及禁忌证，在糖尿病内科治疗为基础的前提下，胫骨横向骨搬移是糖尿病足患者保肢及创面愈合的有效手段。但是目前报道随访临床病例及实验病例数均较局限， 尚缺乏多中心的大宗病例及远期随访疗效观察。搬移时长及速度均缺乏徇证医学证明的统一标准。

[参考文献]

[1]何蕊，刘芳.糖尿病周围神经病变导致糖尿病足的机制[J].中华医学杂志，2016，97（32）：2536-2538.

[2]Xu Z，Ran X.Diabetic foot care in China：challenges and strategy[J].Lancet Diabetes Endocrinol，2016，4（4）：297-298.

[3]邓敦，陈黎虬，江敞，等.吸盘式冲洗负压引流护创器及Ilizarov外支架固定术联合中医药治疗慢性骨髓炎40例[J].中国中医骨伤科杂志，2018，26（6）：64-66.

[4]吴鸿飞，郭保逢，赵巍，等.Ilizarov骨延长术治疗尺桡骨短缩并腕关节畸形[J].中国矫形外科杂志，2017，25（17）：1618-1620.

[5]Jiang Y，Wang X，Xia L，et al.A cohort study of diabetic patients and diabetic foot ulceration patients in china[J].Wound Repair Regen，2015，23（2）：222-230.

[6]冼呈，趙劲民，苏伟，等.外固定架骨搬移系统修复糖尿病足：功能与影像学评价[J].中国组织工程研究，2015，19（46）：7539-7544.

[7]朱跃良，秦泗河.以柔克刚，以慢胜快：Ilizarov技术的发展与实践[J].医学与哲学（B），2018，39（5）：83-86.

[8]杨永强，李福兵，林玮，等.Ilizarov技术治疗胫骨感染性骨缺损15例[J].昆明医科大学学报，2017，38（6）：44-47.

[9]贾中伟，余建平，苏云星，等.胫骨横向骨搬移结合负压引流治疗糖尿病足溃疡的临床疗效分析[J].中国骨伤，2018， 31（3）：232-236.

[10]王灿，果磊，李晶，等.糖尿病足溃疡外科修复的临床分析[J].中华内分泌外科杂志，2013，7（6）：458-462.

[11]Long M，Cai L，Li W，et al.DPP-4 inhibitors improve diabetic wound healing via direct and indirect promotion of epithelial-mesenchymal transition and reduction of scarring[J].Diabetes，2018，67（3）：518-531.

[12]Long M，Rojo de la Vega M，Wen Q，et al.An essential role of NRF2 in diabetic wound healing[J].Diabetes，2016，65（3）：780-793.

[13]Soares MA，Cohen OD，Low YC，et al.Restoration of Nrf2 signaling normalizes the regenerative niche[J].Diabetes，2016，65（3）：633-646.

[14]Martin P.Wound healing-aiming for perfect skin regeneration[J].Science，1997，276（5309）：75-81.

[15]Falanga VWound healing and its impairment in the diabetic foot[J].Lancet，2005，366（9498）：1736-1743.

[16]Cheng F，Shen Y，Mohanasundaram P，et al.Vimentin coordinates fibroblast proliferation and keratinocyte differentiation in wound healing via TGF-b-Slug signaling[J].Proc Natl Acad Sci U S A，2016，113（30）：E4320-E4327.

[17]Thielitz A，Vetter RW，Schultze B，et al.Inhibitors of dipeptidyl peptidase IV-likeactivity mediate antifibrotic effects in normal and keloid-derived skin fibroblasts[J].J Invest Dermatol，2008，128（4）：855-866.

[18]Stoll SW，Rittié L，Johnson JL，et al.Heparin-binding EGF-like growth factorpromotes epithelial-mesenchymal transition in human keratinocytes[J].J Invest Dermatol，2012，132（9）：2148-2157.

[19]Orimo A，Gupta PB，Sgroi DC，et al.Stromal fibroblasts present in invasive human breast carcinomas promote tumor growth and angiogenesis through elevated SDF-1/CXCL12 secretion[J].Cell，2005，121（3）：335-348.

[20]Li X，Li P，Chang Y，et al.The SDF-1/CXCR4 axis induces epithelial-mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma[J].Mol Cell Biochem，2014，392（1-2）：77-84.

[21]冉兴无，郑月宏.加强多学科协作，提高糖尿病缺血性足溃疡的治愈率[J].中华糖尿病杂志，2016，8（7）：385-387.

[22]郭志民，上官天丞，张萌，等.骨搬移治疗胫骨骨缺损相关并发症的防治[J].中国骨伤，2016，29（8）：756-760.

[23]Laakso M，Honkasalo M，Kiiski J，et al.Re organizing inpatient care saves legs in patients with diabetic foot infections[J].Diabetes Res Clin Pract，2017，125（1）：39-46.

[24]柏松，骆立晖，吴春云，等.下肢骨折外固定器固定术后发生针孔感染的危险因素分析[J].中国骨伤，2016，29（2）：154-156.

[25]余建平，魏杰，贾中伟，等.胫骨骨搬运微循环再生技术治疗糖尿病足的临床分析[J].中国药物与临床，2016，16（9）：1338-1340.

[26]冼呈，赵劲民，苏伟，等.胫骨横向骨搬移微循环再生技术治疗糖尿病足的临床疗效观察[J].广西医科大学学报，2015，32（4）：605-607.

[27]花奇凯，秦泗河，赵良军，等.Ilizarov技术胫骨横向骨搬移术治疗糖尿病足[J].中国矫形外科杂志，2017，25（4）：303-307.

[28]曲龙，王爱林，汤福刚.胫骨横向搬移血管再生术治疗血栓闭塞性脉管炎[J].中华医学杂志，2001，81（10）：622-624.

[29]刘毅，唐哲明，毛庆龙，等.彩色多普勒超声评价胫骨横向骨搬移术治疗老年糖尿病足的临床疗效[J].中国老年学杂志，2017，37（11）：2751-2752.